张旭波,王敏芳,皮道会,刘坤,郭晓南,王彦博.2017.广西云开地区新华铅锌(银)矿床白云母Ar-Ar年代学及其成矿动力学背景[J].矿床地质,36(4):979~991ZHANG XuBo,WANG MinFang,PI DaoHui,LIU Kun,GUO XiaoNan,WANG YanBo.2017.Ar-Ar geochronology of muscovite and metallogenic geodynamics of the Xinhua Pb-Zn(Ag) deposit in Yunkai area, Guangxi[J].Mineral Deposits36(4):979~991
DOi:10.16111/j.0258_7106.2017.04.012
广西云开地区新华铅锌（银）矿床白云母Ar_Ar年代学及其成矿动力学背景
(1 中国地质大学（武汉）资源学院， 湖北 武汉430074； 2 河南省地矿局第二地质勘查 院， 河南 郑州450000)
第一作者简介张旭波， 男， 1991年生， 硕士研究生， 矿产普查与勘探专业。 Email: zhangxubo_31@163.com
**通讯作者王敏芳， 女， 1980年生， 副教授， 现从事矿床学教学和研究工作。 Emai l: wang_minfang@163.com
收稿日期2016_08_02
本文得到中央高校基本科研业务费专项资金（编号：CUG120702）、国家自然科学基金面上 项目(批准号：41272097)、中国地质大学（武汉）教学实验室开放基金项目（编号：SKJ201 5010、SKJ2015017）联合资助
摘要:新华铅锌（银）矿床位于钦杭成矿带南端云开地区的六万大山隆起区 ，是以铅 锌为主的含银热液脉型多金属矿床。矿体赋存在含堇青石黑云母花岗岩中，主要呈脉状和透 镜状产出。文章利用激光阶段加热技术对与矿化密切共生的白云母进行Ar_Ar年龄测定。结 果表明，新华铅锌（银）多金属矿床的40Ar/39Ar坪年龄为（165.3 ±1.6） Ma (MSWD=0.38)，反等时线年龄为（165.2±1.6） Ma (MSWD=0.42)，等时线 年龄和坪年龄一致，代表了白云母的冷却年龄和矿床的形成年龄，表明该矿床的形成与云开 地区燕山早期的岩浆活动有关，这与区域成矿事件相吻合。结合前人对华南地区地球动力学 背景的研究成果，初步认为新华 铅锌（银）矿床形成于中_晚侏罗世碰撞板块边缘再次活化，岩石圈伸展的构造背景。
关键词:
地球化学； 40Ar/39Ar年代学；白 云母；新华矿床；成矿动力学；云开地区
文章编号： 0258_7106 (2017) 04_0979_13 中图分类号： P618.42; P618.43 文献标志码： A
Ar_Ar geochronology of muscovite and metallogenic geodynamics of Xinhua
Pb_Zn( Ag) deposit in Yunkai area, Guangxi
Pb_Zn( Ag) deposit in Yunkai area, Guangxi
(1 Faculty of Earth Resources, China University of Geosciences, Wuhan 430074, Hu bei, China; 2 No. 2 Geological Survey of Henan Province, Zhengzhou 450000, Hen an, China)
Abstract:The Xinhua Pb_Zn_(Ag) deposit，located in the Liuwandashan granite uplift zo ne of western Yunkai area which constitutes a part of the southern section of th e Qinzhou Bay_Hangzhou Bay (QBHB) metallagenic belt in south China, is a hydroth ermal vein type polymetallic deposit. Orebodies exist in the fault zone of the c ordierite biotite granite, in the veinlike and lenticular forms. This paper pres ents precise 40Ar/39Ar ages of muscovite related to the mine ralization by laser incremental 40Ar/39Ar analysis. Muscovite yielded a well_def ined 40Ar/39Ar plateau age of (165.3±1.6) Ma (MSWD=0.38) a nd inverse age of (165.2±1.6) Ma (MSWD=0.42). These ages can represent the f ormation age of the deposit and suggest that the Xinhua deposit is related to the magmatic activities of Yanshanian period, which is in conformity with things of the regional metallogenic events. Combined with the previous studies of the geodynamic settings of South China, the authors con sider that the Xinhua deposit was most likely formed in a setting of lithospheri c extension because of plate boundary reactivation in the mid_late Jurassic peri od.
Key words:
geochemistry, 40Ar/39Ar geochronology , muscovite, Xinhua deposit, metallogenic geodynamics, Yunkai area
云开地区位于钦杭成矿带西南端，矿产资源丰富，是中国金、银、铜、铅、锌矿的重要产地 之一（安国 英，2012；毛景文等，2011）。区内矿床类型较多，有构造蚀变岩型、云英岩型、斑岩型、 矽卡岩型、石英脉型等，发育有佛子冲等一大批大、中型矿床（安国英等，2012；徐德明等 2015）。新华铅锌（银）矿床位于云开地区西部，行政区划属于广西浦北县六硍镇，是一个 赋存于浦北岩体中以铅锌为主伴生银的中型中低温脉状硫化物矿床（陈基俊等，2009；王敏 芳等，2015）。自1966年起，广西第三地质队等地勘单位对该区进行了普查、详查。进入21 世纪后，先后完成了矿区铅锌矿的资源潜力调查、资源储量核实工作，取得了丰富的地质成 果。新华铅锌（银）矿床现年开采铅锌矿10万吨，并且矿区外围及深部成矿条件优越，具有 多个铅锌矿化点，找矿潜力巨大（陈基俊等，2009；段铖，2015；叶乾深，2012）。
近年来，对于新华铅锌（银）矿床的研究取得了较大进展（Wang et al.，2016；陈基俊，2 004；陈基俊等，2009），主要集中在大容山花岗岩基的岩石学、岩石地球化学以及成岩年 代学等方面 。新华矿床的赋矿围岩为浦北岩体，岩性为含堇青石过铝质花岗岩，是大容山花岗岩基的一 部分，其成岩年龄大约为250 Ma左右（Chen et al.，2011；Wang et al.，2016；邓希光等 ，2004）。关于其成因，目前学者主要持有2种观点：一种观点认为其形成于扬子板块和华 夏板块碰撞，推覆构造引起陆壳增厚发生重熔（邓希光等，2004）；另一种观点则认为其形 成于中、下地壳大规模的部分熔融（Chen et al.，2011；毛景文等，2011；于津生等，199 9），后期可能有少量地幔物质或者年轻地壳物质的加入（祁昌实等，2007）。研究表明， 浦北岩体的Pb、Zn元素含量较高（黄典江等，2008），闪锌矿中的Sr同位素初始比值介 于浦北岩体与大陆上地壳之间，暗示成矿流体可能来源于两者的混合(Wang et al., 2015) ；陈基俊等（2009）根据矿床中幔源脉岩广泛发育，推测矿区在海西期_印支期后发生过大 规模 的岩浆活动；安国英等（2012a）认为新华铅锌（银）矿床的成矿物质来自大容山_浦北黑 云母花岗岩，NW向深大断裂的形成及热液活动导致成矿物质的形成和沉淀。
尽管前人在区域岩浆岩、区域构造、成岩年代学及矿床地质特征等方面进行了大量研究，但 是对新华矿床的成矿时间并未进行严格限定，新华矿床的成矿究竟是与区域上普遍存在的海 西期_印支期花岗岩有关?还是与燕山期花岗岩有关？目前还存在较大争议。因此，本文在系 统收集前人资料的基础上，通过对新华矿床地质特征的详细研究，选取了与成矿密切相关的 白云母进行Ar_Ar定年，首次厘定了新华矿床的成矿时代，并对其成矿动力学背景进行了讨 论。
本区经历了加里东期、海西_印支期、燕山_喜马拉雅构造旋回，形成了褶皱、断裂和韧性剪 切等丰富的地质构造。区内褶皱主要分布在西部钦防褶皱带，以线形构造为主，北东向、南 北向、北北东向3组表层褶皱叠加于北东向基底褶皱构成了本区褶皱构造（Peng et al., 20 06; 梁约翰等, 1998）；区内深大断裂发育，总体呈NNE向展布，自东向西有吴川_四会深大 断裂、博白_岑溪深大断裂、灵山_藤县深大断裂（图1）。 博白_岑溪断裂南起合浦，向北东 分为两支，贯穿湘、粤、桂三省，断面南侵，倾角40°～60°；灵山_藤县断裂带南起北部 湾 和中越边境，向北东方向纵穿桂、湘两省，进入湖南后与郴怀断裂相接(李孝全等, 1994)； 北西向断裂在钦杭残余海槽较为发育，但是规模小，不连续，主要有凌云_博白深断裂带等 。区内韧性剪切带广泛发育，呈北东向分布，对区内矿床形成具有重要的作用(蔡明海, 200 2)。
区内经历了多期岩浆活动，由早到晚有加里东期、海西_印支早期和燕山期，岩体规模较大 ，主要沿着板块拼合部位和深大断裂呈带状分布，走向与断裂带一致，呈北北东向(刘腾飞, 1997)。加里东期岩浆岩主要分布在博白_岑溪断裂和吴川_四会断裂所挟持的云开台隆，呈 北东向展布，岩性以片麻状黑云母二长花岗岩和花岗质片麻岩为主（Peng et al., 2006 ; 覃小峰等, 2006）。海西_印支期岩浆岩主要分布在灵山_藤县深大断裂和博白_岑溪断裂 带所挟持的区域，以大容山_浦北岩体为代表，具强过铝质特征，分布面积广，岩体规模大 ，在后期断裂作用下变得不连续（图1），岩性为含堇青石黑云母花岗岩。燕山期岩浆岩主 要沿着博白_岑溪断裂、吴川_四会断裂分布，规模较小，但数量多，岩性以花岗岩为主。此 外， 该地区陆续出现石英闪长岩、正长岩和二长岩等钾玄质侵入岩体，部分侵入到海西_印支期 岩体内部，如马山岩体等，其地球化学特征与板内型或裂谷型钾玄岩相似（李献华等，1999 ）。区内金银矿主要与加里东晚期、海西_印支期、燕山晚期岩浆活动有关，铅锌矿则与燕 山期中酸性、酸性岩活动有关，岩浆活动为成矿作用提供了成矿物质和热量（梁约翰等, 19 98）。
新华铅锌（银）矿区内断裂广泛发育，主要呈NWW向、NW向和近NS向，矿体形态严格受断裂 带的控制，呈脉状充填于断裂带中（图2）。矿体数量 较多，规模变化较大，主要矿体有①号、②号、⑦号、 ⑦_1号。矿体倾向南西，倾角较陡，介于70°～85°之 间。矿体沿倾向普遍可见分支、复合、狭缩、膨胀，尖灭再现或尖灭侧现的现象。
矿石类型主要为块状石英_铅锌矿石、脉状石英重晶石_铅锌矿石、浸染状蚀变花岗岩_铅锌 矿石等，其中块状石英_铅锌矿石的品位最高。金属矿物主要由方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、 黝铜矿、含银黝铜矿、菱铁矿组成，次为黄铁矿、车轮矿、少量的淡红银矿和含银砷黝铜矿 、毒砂等，非金属矿物主要有石英、白云母、方解石、重晶石等，次为黑云母、黏土矿物等 （图3）。方铅矿和闪锌矿密切共生（图3c、3d）。矿 石结构类型主要有自形_半自形粒状结构、他形粒状结构、包含结构、骸晶结构、网状结构等（图3）；矿石 构造类型以块状构造、脉状_网脉状构造、角砾状构 造为主（图3e、3f）。 矿区的围岩蚀变广泛发育在岩 体内的断裂破碎带以及矿体两侧，由矿体中心向两 侧蚀变强度逐渐变弱。围岩蚀变以中低温蚀变为主，主要有绢云母化、碳酸盐化，其次有绿 泥石化、重 晶石化等。其中云英岩化、绢云母化与成矿关系密切。方解石和白云石常呈细脉状、细网脉 状分布。
在野外和镜下观察的基础上，将选取的样品进行手工破碎，在双目镜下反复挑选晶型较好的 白云母集合体，在超声波中用蒸馏水清洗以去除表面杂质，低于150℃的温度下将样品烘干 ，送往核反应堆接受快中子照射。中子照射过程中由K和Ca裂变产生的同位素比值为：（ 40Ar/39Ar）K=2.3228×10-3，（36Ar/3 7Ar）Ca=2.348×10-4，（39Ar/37Ar）Ca=6 .175×10-4（置信度为1σ）。激光阶段加热40Ar/39Ar同位 素分析在中国地质大学（武汉）构造与油气重点实验室进行，所采用的质谱仪为质谱仪Ar gusVI，激光加热使用COHERENT_50W二氧化碳激光器。实验所用标样为ZBH2506黑云母，其年 龄值为132.7 Ma。采用ArArCALC ver2.40软件处理40Ar/39Ar 定 年数据。具体分析条件流程和数据处理方法详见文献(邱华宁等, 2015; 张凡等, 2009)。
然而，无论是在表观年龄谱上还是等时线年龄图上，可以发现部分数据波动很大，偏离了既 定年龄。经对挑选样品的仔细观察和分析，表观年龄谱在前几个阶段变化较大，与样品中混 有一定程度的绢云母和围岩残留物有关，同时样品也有可能受到
了后期构造_热事件的影响，但是随着温度的升高，最后5个阶段39Ar的释放率较 高，形成了比较一致的年龄坪，说明 后期构造_热事件并未对白云母内部同素组成造成影响(Faure et al., 1998; 李正华等, 19 95)。 在反等时线年龄图上表现出相同的特点，含 有较多比较年轻的年龄，也说明样品可能受到其他 矿物干扰。
根据反等时线计算，（40Ar/36Ar）0为298.7±12.4，与现代大 气氩的比值40Ar/36Ar（295.5）基本一致，表明坪区氩同位素不含 过剩氩和氩丢失,本次实验数据是可信的，可以代表新华矿床的成矿年龄。
目前，对新华矿床周边矿床的准确年龄资料相对较少，区域上年龄数据主要集中在受博白_ 岑溪深断裂带控制的带状区域内。如，翟丽娜等(2008)对佛子冲铅锌矿田成岩成矿年代学研 究，表 明佛子冲矿田存在两期成矿作用，佛子冲、大冲矿床形成于燕山早期，而龙湾铅锌矿床则形 成于燕山晚期；钟立峰等（2010）对圆珠顶斑岩铜钼矿床中辉钼矿Re_Os年代学研究表明， 其成矿时代为中侏罗世晚期，这表明云开地区具有和燕山早期岩浆活动相关的成矿事件(Zha n et al., 1999; 李晓峰等, 2012)。而本次获得了新华矿床白云母40Ar/ 39Ar坪年龄为（165.27±1.59） Ma，成矿时代为中晚侏罗世，与华南燕山早期大规 模的岩浆侵入事件相对应（杨明桂等，1997；2009）。
从区域成矿动力背景来看，区内主要经历了3个成矿期：晋宁运动和加里东运动大致形成了 研究区基底，伴随着多期次裂解造山形成了贵金属矿源层沉积、层状黄铁矿、铅锌矿、磁铁 矿等，其中加里东期岩浆侵入与金成矿关系密切；加里东运动之后，研究区进入稳定的盖层 发展阶段，与该时期有关的矿床主要是赋存于中、上泥盆统碳酸盐地层中的层控铅锌矿；中 生代区内以板内变形成矿为主，海西_印支期由裂陷伸展到板块碰撞的演化，燕山期经历了 早期（侏罗纪）由挤压到伸展的构造转换以及晚期（白垩纪）拉张伸展的多期次构造运动。 云开地区铜、铅、锌、金、银成矿作用主要发生在以前泥盆纪变质岩系为基底的中生代构造 _岩浆活动区，受区域深大断裂的控制，具有明显的时空分布不均一性和偏在性(蔡明海等， 2001；2002；覃小锋等，2013)。
虽然不同研究者对华南中生代成矿阶段的时间认识还有一些差别（毛景文等，2004；2008； 徐德明 等，2015），但大家普遍认可存在3个成矿阶段。毛景文等（2008）依据精确同位素年龄数 据将其划分为晚三叠世（230～210 Ma）、中_晚侏罗世（170～150 Ma）和早_中白垩世（1 34～ 80 Ma）3个时期（毛景文等，2008）。在中晚侏罗世，由于古太平 洋板块向北西俯冲，华南由特提斯构造体系向北东向太平洋构造体系转变，在大陆边缘弧后 形成强烈伸展的构造环境，在强烈的壳幔作用下高钾钙碱质岩浆沿着NW向侵入，在演化过程 中受地壳物质影响，进而形成了不同的成矿系列(毛景文等, 2007； 2009)。如果有较多地 壳物质加 入，则会形成斑岩_矽卡岩_脉状铜铅锌矿床系列或矽卡岩_脉状铅锌银矿床系列（如圆珠顶 矿床），如果侵入过程中受到地壳物质影响较小，则容易形成斑岩铜矿_浅成低温热液脉型 铅锌银矿_脉状金矿成矿系列（毛景文等，2007）。
综上所述，可以初步认为新华铅锌（银）矿床形成于中_晚侏罗世，十万大山_杭州带（简 称 十杭带）活化导致地幔物质上涌，岩浆演化过程中有部分地壳物质加入，并沿着博白_岑溪 深大断裂侵入于海西_印支期的含堇青石过铝质花岗岩中，成矿物质沿着NW向寨圩_六硍深大 断裂带运移，并且在NW向次级断裂及与NNW向断裂交汇部位沉淀成矿，另外矿床内广泛发育 的幔源岩脉也证实其形成于拉张的动力学背景下。新华铅锌（银）矿床大量发育黄铜矿、黝 铜矿等含铜矿物也指示本区具有发育斑岩型铜矿的成矿条件。
云开地区有色金属矿产主要和燕山期板内变形有关，形成于挤压推覆及伸展剪切相互转换的 动力学环境下，深大断裂控制着区域矿床的产出。新华铅锌（银）矿床可能形成于燕山早期 钦杭带活化，岩石圈伸展导致软流圈地幔上涌的构造背景之下，其白云母Ar_Ar年龄的确定 为钦杭成矿带在云开地区走向提供了精确的同位素年代学证据，表明燕山早期从江西经过南 岭、桂北到云开地区西部的带状区域都存在着相应的成矿事件。本区燕山早期岩体出露面积 小，剥蚀较少，具有较大的找矿潜力，北西向深大断裂伴生的次级断裂是成矿的有利部位， 并且有可能发育斑岩型铜矿、热液脉型铅锌（银）矿等相关的矿床系列。
志谢感谢曹晓峰、杨振、李艳军老师在野外对样品采集和矿床观察的指导 ，感谢陆 建培老师在室内岩矿鉴定给予的帮助，感谢邱华宁、白秀娟老师在Ar_Ar同位素年代学测试 方面给予的指导，感谢中国地质大学（武汉）构造与油气重点实验室对样品测试的大力支持 。数据处理及论文修改得到了办公室师兄们的热心帮助，审稿专家对文章提出了宝贵的建议 ，《矿床地质》编辑部为本文付出了辛勤的劳动，在此一并表示衷心感谢。
近年来，对于新华铅锌（银）矿床的研究取得了较大进展（Wang et al.，2016；陈基俊，2 004；陈基俊等，2009），主要集中在大容山花岗岩基的岩石学、岩石地球化学以及成岩年 代学等方面 。新华矿床的赋矿围岩为浦北岩体，岩性为含堇青石过铝质花岗岩，是大容山花岗岩基的一 部分，其成岩年龄大约为250 Ma左右（Chen et al.，2011；Wang et al.，2016；邓希光等 ，2004）。关于其成因，目前学者主要持有2种观点：一种观点认为其形成于扬子板块和华 夏板块碰撞，推覆构造引起陆壳增厚发生重熔（邓希光等，2004）；另一种观点则认为其形 成于中、下地壳大规模的部分熔融（Chen et al.，2011；毛景文等，2011；于津生等，199 9），后期可能有少量地幔物质或者年轻地壳物质的加入（祁昌实等，2007）。研究表明， 浦北岩体的Pb、Zn元素含量较高（黄典江等，2008），闪锌矿中的Sr同位素初始比值介 于浦北岩体与大陆上地壳之间，暗示成矿流体可能来源于两者的混合(Wang et al., 2015) ；陈基俊等（2009）根据矿床中幔源脉岩广泛发育，推测矿区在海西期_印支期后发生过大 规模 的岩浆活动；安国英等（2012a）认为新华铅锌（银）矿床的成矿物质来自大容山_浦北黑 云母花岗岩，NW向深大断裂的形成及热液活动导致成矿物质的形成和沉淀。
尽管前人在区域岩浆岩、区域构造、成岩年代学及矿床地质特征等方面进行了大量研究，但 是对新华矿床的成矿时间并未进行严格限定，新华矿床的成矿究竟是与区域上普遍存在的海 西期_印支期花岗岩有关?还是与燕山期花岗岩有关？目前还存在较大争议。因此，本文在系 统收集前人资料的基础上，通过对新华矿床地质特征的详细研究，选取了与成矿密切相关的 白云母进行Ar_Ar定年，首次厘定了新华矿床的成矿时代，并对其成矿动力学背景进行了讨 论。
1区域地质背景
云开地区在大地构造上位于扬子板块和华夏板块的拼接部位，北东向博白_岑溪深断裂带和 灵山_藤县深断裂带构成本区的基本构造格架，自西向东分别为大瑶山隆起、钦防海槽、云 开台隆（蔡明海等, 2002; 黄典江等, 2008; 彭松柏等, 2000）。区内地层被后期构造作用 严重破坏，出露不连续。新生界以砂岩、粉砂岩、泥岩、砂砾岩、黏土为主，中生界出露岩 性有砾岩、砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩；古生界出露浅变质复理石砂页岩、碳酸盐岩、浅海 相 碎屑岩；新元古界出露云开群复理石浅变质岩类夹变质火山岩(安国英等, 2012a; 2012b; 蔡明海等, 2002; 彭松柏等, 2006)。本区经历了加里东期、海西_印支期、燕山_喜马拉雅构造旋回，形成了褶皱、断裂和韧性剪 切等丰富的地质构造。区内褶皱主要分布在西部钦防褶皱带，以线形构造为主，北东向、南 北向、北北东向3组表层褶皱叠加于北东向基底褶皱构成了本区褶皱构造（Peng et al., 20 06; 梁约翰等, 1998）；区内深大断裂发育，总体呈NNE向展布，自东向西有吴川_四会深大 断裂、博白_岑溪深大断裂、灵山_藤县深大断裂（图1）。 博白_岑溪断裂南起合浦，向北东 分为两支，贯穿湘、粤、桂三省，断面南侵，倾角40°～60°；灵山_藤县断裂带南起北部 湾 和中越边境，向北东方向纵穿桂、湘两省，进入湖南后与郴怀断裂相接(李孝全等, 1994)； 北西向断裂在钦杭残余海槽较为发育，但是规模小，不连续，主要有凌云_博白深断裂带等 。区内韧性剪切带广泛发育，呈北东向分布，对区内矿床形成具有重要的作用(蔡明海, 200 2)。
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图 1云开地区及其邻区的区域地质简图（据彭松柏等, 2006修改） 1—新生界砂岩、粉砂岩、泥岩、砂砾岩、黏土； 2—中生界砾岩、砂岩、粉砂岩、粉砂质 泥岩； 3—古生界浅变质复理石砂页岩、碳酸盐、浅海相碎屑岩； 4—新元古界云开群复理 石浅变质岩类夹变质火山岩； 5—燕山期花岗岩； 6—海西_印支期花岗岩； 7—加里东期 花岗岩； 8—变基 性超基性岩； 9—地块边界断裂； 10—韧性剪切带； 11—主要 有色金属矿床； 12—地名 Ⅰ—桂中凹陷； Ⅱ—大瑶山隆起； Ⅲ—钦防海槽； Ⅳ—云开隆起； Ⅴ—粤中凹陷 Fig. 1Sketch geological map of the Yunkai area and its adjacent areas (modifie d after Peng et al., 2006) 1—Cenozoic Formation: sandstone, siltstone, mudstone, glutinite and clay; 2—Me sozoic Formation: conglomerate, sandstone, siltstone and silty mudstone; 3—Pale ozoic Formation: flysch formation of epimetamorphic carbonate rock and clastic r ocks of neritic facies; 4—Neo_proterozoic Yunkai Formation: quasi_flysch format ion interlayered with meta_volcanic rocks; 5—Yanshanian granite; 6—Hercynian_I ndosinian granite; 7—Caledonian granite; 8—Basic and ultrabasic rocks; 9—Faul t along boundary of land mass; 10—Ductile shear zone; 11—Major non_ferrous met al de_ posit; 12—Location name Ⅰ—Central Guangxi depression; Ⅱ—Dayaoshan uplift; Ⅲ—Qinzhou_Fangcheng trou gh; Ⅳ—Yunkai uplift; Ⅴ—Central Guangdong depression |
2矿床地质特征
新华铅锌（银）矿床位于云开地区六万大山隆起区，浦北复式背斜核部的西北部，周围分布 有较多的铅锌矿点。矿区内断裂构造广泛发育，都位于浦北岩体内部，是主要的控矿因素。 主干断裂为NW向的寨圩_六硍深大断裂带（F0），其内部不成矿，与其伴生的次级断裂是 主 要的容矿构造，NWW向（F1、F2、F3、F7）和NW向断裂中充填矿体规模较大，NNW向 次级断裂 中也有部分矿体产出(陈基俊, 2004)。矿区内，与成矿关系密切的岩体为浦北岩体，平面上 呈椭圆形，呈北东向展布，面积约4842 km2，在浦北岩体西部被灵山_藤县深大断裂所切 割 。岩体由中心向边部逐渐由中粗粒含堇青石黑云母花岗闪长岩过渡为中细粒含堇青石黑云母 花岗闪长岩，矿物含量组成变化不明显。前人对浦北岩体及大容山岩带的年龄研究较多，结 果 均显示其为海西_印支期岩体(Chen et al., 2011; Wang et al., 2015; 邓希光等, 2004) 。新华铅锌（银）矿区内断裂广泛发育，主要呈NWW向、NW向和近NS向，矿体形态严格受断裂 带的控制，呈脉状充填于断裂带中（图2）。矿体数量 较多，规模变化较大，主要矿体有①号、②号、⑦号、 ⑦_1号。矿体倾向南西，倾角较陡，介于70°～85°之 间。矿体沿倾向普遍可见分支、复合、狭缩、膨胀，尖灭再现或尖灭侧现的现象。
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图 2新华铅锌（银）矿床地质图（据Wang et al., 2015绘编） Fig. 2Geological map of the Xinhua Pb_Zn_(Ag) deposit ( modified after Wang e t al., 2015) |
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图 3新华铅锌（银）矿床的矿石结构构造特征 a. 含银黝铜矿包裹车轮矿，组成镶边结构； b. 黄铜矿呈细脉状沿闪锌矿的网脉状裂隙充 填，形成网脉状构造； c. 闪锌矿呈碎裂结构， 黄铁矿呈细脉沿裂隙充填； d. 方铅矿将 所有闪锌矿碎块包裹在里面； e. 块状铅锌矿石； f. 角砾状铅锌矿石 Gn—方铅矿； Sp—闪锌矿； Sd—菱铁矿； Qz—石英； Ag_Td—含银黝铜矿； Py—黄铁 矿； Bnn—车轮矿； Ccp—黄铜矿 Fig. 3The structure and texture characteristics of the ores from the Xinhua Pb _Zn_(Ag) deposit a. Corona texture, bournonite is included in the argentiferous tetrahedrite; b. Stockwork structure, veinlet fissure in sphalerite is filled with chalcopyrite; c. Pyrite filled in sphalerite fissure; d. Broken piece of sphalerite is include d in the Galena; e. Massive lead and zinc ore; f. Brecciated lead and zi ne ore Gn—Galena; Sp—Sphalerite; Sd—Siderite; Qz—Quartz; Ag_Td—Argentiferous tetr ahedrite; Py—Pyrite; Bnn—Bournonite; Ccp—Chalcopyrite |
3样品采集与分析方法
本次研究样品XH_18采自新华矿区矿石堆，该矿石堆样品采自于①号矿体的-95 m中段。样品 为石英脉型铅锌矿石，呈网脉状构造，矿石矿物主要有闪锌矿，次有方铅矿和黄铜矿，脉 石矿物主要由石英、白云母、绢云母和方解石构成，其中铅锌矿和石英关系密切，两者近乎 同时形成。手标本上，靠近矿脉的白云母结晶较好，白色_浅褐色，鳞片状集合体， 远 离矿脉的白云母逐渐变小，有较多黄绿色微细绢云母与其共生（图4a）。笔者选择蚀变强烈 部位磨制 光薄片，在显微镜下进行仔细的矿相学研究，从而确定了白云母与成矿的关系。镜下观 察显示，白云母 广泛发育，晶型粗大，自形程度好，呈集合体和石英、硫化物密切共生，近 同时形成（图4b），局部被后期方解石脉交代，呈残余结构（图4c）。绢云母化普遍发育，主要有2种产出形态：一是蚀变较 弱的绢云母，主要呈细小片状，交代斜长石的解理和双晶 纹；二是绢云母化强烈，沿着闪锌矿溶蚀后产生的 空隙充填，仅残留部分石英颗粒（图4d）。
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图 4新华铅锌（银）矿床白云母与成矿的关系 a. 网脉状铅锌矿石，铅锌矿脉内部包裹有石英团块，网脉两侧云母结晶粗大； b. 白云母 呈半自形结构，和石英密切共生，局部被方解石交代（正交偏光）； c. 闪锌矿、石英和白 云母密切共生，并被后期方解石脉交代，呈残余结构（正交偏光）； d. 绢云母沿着闪锌矿 溶蚀空隙充填（正 交偏光） Gn—方铅矿； Sp—闪锌矿； Ser—绢云母； Cal—方解石； Ms—白云母； Q—石英 Fig. 4Relationship between muscovite and mineralization in the Xinhua Pb_Zn_( Ag) deposit a. Stockwork type lead and zinc ore，cloddy quartz is surrounded by the ore and thick white mica distributed in the veins on both sides；b. Subhedral muscovite associated with quartz, and some places were metasomatized by the calcite (cros sed nicols)；c. Sphalerite associated with quartz and muscovite was metasomatize d by the vein calcite (crossed nicols);d. Dendritic sphalerite shows paragenetic relationship with sericite (crossed nicols) Gn—Galena; Sp—Sphalerite； Ser—Sericite； Cal—Calcite； Ms—Muscovite; Qz—Q uartz |
4分析结果
新华矿床的40Ar/39Ar同位素年龄测定数据见表1。校正Ca、K产生的 干扰Ar同位素后，相应的表观年龄和等时线年龄见图5。由图5a可知，对白云母的阶段加热 过程中，激光能量输出较低时，视年龄存在较大波动；当激光能量输出12.0%～30.0%时（ 对应到达矿物能量为3.72～9.3 W），所产生的表观年龄在误差范围内完全一致，形成了 平坦的坪年龄图谱，用这5个阶段计算得出的坪年龄tp=(165.3±1.6) Ma（MSWD=0 . 38），反等时线年龄ti=(165.2±1.6) Ma（MSWD=0.42）（图5b）。坪年 龄和等时线 年龄在误差范围内完全一致，表明两个年龄数据都可以代表矿床的成矿年龄(Harrison, 199 9)。然而，无论是在表观年龄谱上还是等时线年龄图上，可以发现部分数据波动很大，偏离了既 定年龄。经对挑选样品的仔细观察和分析，表观年龄谱在前几个阶段变化较大，与样品中混 有一定程度的绢云母和围岩残留物有关，同时样品也有可能受到
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表 1新华铅锌（银）矿床白云母氩同位素分析结果 Table 1Analytical results of argon isotopes of muscovite at the Xinhua Pb_Zn_( Ag) deposit |
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图 5新华铅锌（银）矿床白云母40Ar/39Ar表观年龄谱（a）和反 等时线年龄(b) Fig. 540Ar/39Ar spectrum ages (a) and inverse isochron age s (b) of muscovite from the Xinhua Pb_Zn_(Ag) deposit |
根据反等时线计算，（40Ar/36Ar）0为298.7±12.4，与现代大 气氩的比值40Ar/36Ar（295.5）基本一致，表明坪区氩同位素不含 过剩氩和氩丢失,本次实验数据是可信的，可以代表新华矿床的成矿年龄。
5讨论
5.1成矿时代的厘定
近年来，中国40Ar/39Ar定年技术得到了快速发展，得到了一些有地 质意义的成矿年龄（Li et al., 2007； 邱华宁，2006；邱华宁等，2015）。如前所述，新华矿床是一个赋存在断 裂带中的脉 型铅锌（银）矿床，通过对与成矿密切相关的石英和方解石进行流体包裹体研究，显示其均 一 温度在125～250℃之间，为中低温热液矿床（郭晓南, 2015），矿床的形成温度和白云母结 晶温度相近，由于热液脉型矿床矿脉快速冷却，所以白云母记录的时间可以大致代表成矿年 龄（陈文等，2011）。目前，对新华矿床周边矿床的准确年龄资料相对较少，区域上年龄数据主要集中在受博白_ 岑溪深断裂带控制的带状区域内。如，翟丽娜等(2008)对佛子冲铅锌矿田成岩成矿年代学研 究，表 明佛子冲矿田存在两期成矿作用，佛子冲、大冲矿床形成于燕山早期，而龙湾铅锌矿床则形 成于燕山晚期；钟立峰等（2010）对圆珠顶斑岩铜钼矿床中辉钼矿Re_Os年代学研究表明， 其成矿时代为中侏罗世晚期，这表明云开地区具有和燕山早期岩浆活动相关的成矿事件(Zha n et al., 1999; 李晓峰等, 2012)。而本次获得了新华矿床白云母40Ar/ 39Ar坪年龄为（165.27±1.59） Ma，成矿时代为中晚侏罗世，与华南燕山早期大规 模的岩浆侵入事件相对应（杨明桂等，1997；2009）。
5.2成矿动力学背景
钦杭成矿带的研究起步较晚，Gilder等（1996）在杭州经江西至十万大山的狭长范围内厘定 出一个低tDM和高εNd的花岗岩带，表明它们形成于拉张的环境下； 杨明桂等（1997）根据 燕山期斑岩发育和矿产的分布情况提出了华南存在自钦州至杭州的反“S”型矿床集中带（ 杨明桂等, 1997），即现在的钦杭成矿带，但是关于其在西南的走向，还没有完全确定；李 献 华等(2009)在桂东南博白_岑溪深大断裂与大容山_十万大山岩基带之间及两侧厘定出一批 钾玄质侵入岩带，与钦杭成矿带的走向一致，呈北东向展布，表明侏罗纪时期桂东南可能处 于岩石圈伸展，软流圈地幔上涌的构造环境下。伴随着燕山早期幔源花岗岩侵位，在云开地 区沿着钦杭成矿带及其邻区形成了一大批钨、锡、铅、锌矿床（毛景文等，2008；徐德明等 ，2015；杨明桂等，2009）。新华铅锌（银）矿床成矿年龄的确定，为云开地区西部燕山早 期成矿事件提供了精确的同位素年代学证据。从区域成矿动力背景来看，区内主要经历了3个成矿期：晋宁运动和加里东运动大致形成了 研究区基底，伴随着多期次裂解造山形成了贵金属矿源层沉积、层状黄铁矿、铅锌矿、磁铁 矿等，其中加里东期岩浆侵入与金成矿关系密切；加里东运动之后，研究区进入稳定的盖层 发展阶段，与该时期有关的矿床主要是赋存于中、上泥盆统碳酸盐地层中的层控铅锌矿；中 生代区内以板内变形成矿为主，海西_印支期由裂陷伸展到板块碰撞的演化，燕山期经历了 早期（侏罗纪）由挤压到伸展的构造转换以及晚期（白垩纪）拉张伸展的多期次构造运动。 云开地区铜、铅、锌、金、银成矿作用主要发生在以前泥盆纪变质岩系为基底的中生代构造 _岩浆活动区，受区域深大断裂的控制，具有明显的时空分布不均一性和偏在性(蔡明海等， 2001；2002；覃小锋等，2013)。
虽然不同研究者对华南中生代成矿阶段的时间认识还有一些差别（毛景文等，2004；2008； 徐德明 等，2015），但大家普遍认可存在3个成矿阶段。毛景文等（2008）依据精确同位素年龄数 据将其划分为晚三叠世（230～210 Ma）、中_晚侏罗世（170～150 Ma）和早_中白垩世（1 34～ 80 Ma）3个时期（毛景文等，2008）。在中晚侏罗世，由于古太平 洋板块向北西俯冲，华南由特提斯构造体系向北东向太平洋构造体系转变，在大陆边缘弧后 形成强烈伸展的构造环境，在强烈的壳幔作用下高钾钙碱质岩浆沿着NW向侵入，在演化过程 中受地壳物质影响，进而形成了不同的成矿系列(毛景文等, 2007； 2009)。如果有较多地 壳物质加 入，则会形成斑岩_矽卡岩_脉状铜铅锌矿床系列或矽卡岩_脉状铅锌银矿床系列（如圆珠顶 矿床），如果侵入过程中受到地壳物质影响较小，则容易形成斑岩铜矿_浅成低温热液脉型 铅锌银矿_脉状金矿成矿系列（毛景文等，2007）。
综上所述，可以初步认为新华铅锌（银）矿床形成于中_晚侏罗世，十万大山_杭州带（简 称 十杭带）活化导致地幔物质上涌，岩浆演化过程中有部分地壳物质加入，并沿着博白_岑溪 深大断裂侵入于海西_印支期的含堇青石过铝质花岗岩中，成矿物质沿着NW向寨圩_六硍深大 断裂带运移，并且在NW向次级断裂及与NNW向断裂交汇部位沉淀成矿，另外矿床内广泛发育 的幔源岩脉也证实其形成于拉张的动力学背景下。新华铅锌（银）矿床大量发育黄铜矿、黝 铜矿等含铜矿物也指示本区具有发育斑岩型铜矿的成矿条件。
6结论
新华铅锌（银）矿床为石英_方解石脉型热液矿床，以铅锌为主，富含银，矿体形态严格受 断裂控制。对与成矿密切相关的白云母40Ar/39Ar年代学研究表明 ，新华铅锌（银）矿床的坪 年龄为（165.3±1.6） Ma (MSWD=0.38)，大致代表矿床的形成年龄为中_晚侏罗世， 为燕山早期岩浆活动产物，与云开地区区域矿产形成年龄一致。云开地区有色金属矿产主要和燕山期板内变形有关，形成于挤压推覆及伸展剪切相互转换的 动力学环境下，深大断裂控制着区域矿床的产出。新华铅锌（银）矿床可能形成于燕山早期 钦杭带活化，岩石圈伸展导致软流圈地幔上涌的构造背景之下，其白云母Ar_Ar年龄的确定 为钦杭成矿带在云开地区走向提供了精确的同位素年代学证据，表明燕山早期从江西经过南 岭、桂北到云开地区西部的带状区域都存在着相应的成矿事件。本区燕山早期岩体出露面积 小，剥蚀较少，具有较大的找矿潜力，北西向深大断裂伴生的次级断裂是成矿的有利部位， 并且有可能发育斑岩型铜矿、热液脉型铅锌（银）矿等相关的矿床系列。
志谢感谢曹晓峰、杨振、李艳军老师在野外对样品采集和矿床观察的指导 ，感谢陆 建培老师在室内岩矿鉴定给予的帮助，感谢邱华宁、白秀娟老师在Ar_Ar同位素年代学测试 方面给予的指导，感谢中国地质大学（武汉）构造与油气重点实验室对样品测试的大力支持 。数据处理及论文修改得到了办公室师兄们的热心帮助，审稿专家对文章提出了宝贵的建议 ，《矿床地质》编辑部为本文付出了辛勤的劳动，在此一并表示衷心感谢。
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